Gracias por adquirir la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales construida por TAOX SAS. La PTARC suministrará agua de altísima calidad, a partir de aguas residuales producidas en campamentos, contribuyendo en disminuir la presión sobre el recurso hídrico y excediendo el cumplimiento de las normas de vertimientos líquidos de la República de Colombia. Por favor Lea atentamente este manual antes de poner en marcha la PTARC. Las plantas de tratamiento de aguas residuales construidas por TAOX SAS incorporan varios procesos que requieren de su adecuado funcionamiento individual para obtener las eficiencias ofrecidas.
ADVERTENCIAS Y ALERTAS ADVERTENCIA: PARA REDUCIR EL RIESGO DE INCENDIO O DESCARGAS ELECTRICAS, NO OPERE LA PTARD DIRECTAMENTE BAJO LA LLUVIA RIESGO ELECTRICO: En el interior existen conexiones eléctricas no aisladas que pueden producir electrocución PELIGRO EN GENERAL: La operación y mantenimiento de este equipo debe estar precedida de la lectura y comprensión de este manual. MATERIALES CORROSIVOS: La manipulación exige elementos de protección personal y recipientes adecuados.
ADVERTENCIA:
Para garantizar la correcta operación de los sistemas eléctricos de la PTARD, asegúrese de que el voltaje aplicado es el indicado y la capacidad de la fuente utilizada cumple con las exigencias de potencia necesarias. Las bombas dosificadoras requieren voltaje estabilizado entre 110 y 120V
ADVERTENCIA:
Esta PTARC está diseñada y construida para tratar aguas residuales producidas en campamentos, previamente sometidas a un proceso de desarenado, supresión de grasas y elementos sobrenadantes. Su uso en otro tipo de aguas o condiciones distintas, anula la garantía limitada a cargo del constructor y de los proveedores de equipos.
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INTRODUCCION TAOX SAS, en la búsqueda permanente de mejoras en los procesos y subprocesos de tratamiento de aguas residuales, ha logrado integrar satisfactoriamente el proceso de flotación con aire disuelto para lograr excelentes condiciones en el agua clarificada. Con esta integración se abre la posibilidad para los clientes de optar por el reuso utilizando la configuración completa hasta membrana de ultrafiltración de 0.02 micrones o realizar el vertimiento del del agua tratada tratada hasta antes de membrana membrana cumpliendo la normatividad ambiental vigente. TAOX SAS mantiene la calidad del agua y mejora las eficiencias de los procesos individuales para facilitar la operación del sistema. TAOX SAS ha realizado ajustes al sistema de tratamiento para que responda con eficiencia a las particulares condiciones del agua producida en los campamentos, en las que los parámetros como la DBO5, DQO, SST, Grasas y Aceites, exceden los valores máximos de las aguas residuales urbanas. urb anas.
2
1.
PRE-TRATAMIENTO
El pre-tratamiento corresponde a los procesos previos a la entrada del agua al sistema de tratamiento suministrado por TAOX SAS. El objetivo es por una parte eliminar sobrenadantes, arenas y grasas y por otro lado homogenizar y ecualizar el caudal entregado a la PTARC.
1.1
DESARENADO
Aunque el sistema de recolección de aguas residuales en un campamento es cerrado, existe una fuente de pequeñas cantidades de arena y es la zona de lavado de ropas. Con la ubicación de las trampas de grasas en la zona de lavado, también se soluciona la eliminación de arenas.
1.2
ELIMINACION DE GRASAS Y ACEITES
Las grasas y aceites son compuestos orgánicos constituidos principalmente por ácidos grasos de origen animal y vegetal, así como los hidrocarburos del petróleo. Teniendo en cuenta su origen, pueden ser animales o vegetales. Grasas animales, como el sebo extraído del tejido adiposo de bovinos y ovinos, grasa de cerdo, la manteca, etc. Aceites animales, entre los que se encuentran los provenientes de peces como sardinas y salmones, del hígado del tiburón y del bacalao, o de mamíferos marinos como el delfín o la ballena; de las patas de vacunos, equinos y ovinos se extraen también aceites usados como lubricantes e impermeabilizantes. Aceites vegetales, el grupo más numeroso; por sus usos pueden ser clasificados en alimenticios, como los de girasol, algodón, maní, soja, oliva, uva, maíz y no alimenticios, como los de lino y coco.
3
Algunas de sus características más representativas son baja densidad, poca solubilidad en agua, baja o nula biodegradabilidad. Por ello, si no son controladas se acumulan en el agua formando natas en la superficie del líquido.
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Es posible retirar el 95% o más de las grasas y aceites antes de su descarga en los tanque de homogenización, para ello se debe implementar un sistema de trampas de grasas fácil de instalar y eficiente. Como orientación, presentamos algunas alternativas que pueden instalarse cerca del área de cocinas que produce más del 80% de las grasas que terminan en el sistema de aguas residuales.
Trampas de Grasa Las trampas de grasa son dispositivos diseñados para interceptar grasas y sólidos antes que entren en los sistemas de drenaje sanitario.
Trampa de Grasas “Endura” de DURMAN®
Adicional a la trampa de grasas que se instale, se instalará un sencillo dispositivo
pero
efectivo
complementario
para lograr un mayor retiro de 1
MARIA ISABEL TOAPANTA VERA – Calidad del agua. www.dspace.espol.edu.ec/.../2/GRASASYACEITES.doc
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grasas, consistente en una caja de inspección en la que se coloca una canastilla metálica en lámina perforada. (Puede ser en acero inoxidable o aluminio). En el interior de la canastilla se colocará una lámina de espuma de poliuretano (la que se usa para colchones), que encaje perfectamente en la canastilla y que tenga unos 15 cm de espesor. La instalación se realizará de tal manera que la superficie superior de la espuma quede a unos 15 cm de la descarga de entrada y la parte inferior de la canastilla quede a unos 20 cm de la descarga de salida.
1.3
ELIMINACION DE SOBRENADANTES
A pesar de las intensas campañas por parte del personal de HSEQ respecto de la adecuada
disposición
de
algunos
elementos
como
tampones,
condones,
protectores, toallas higiénicas, algodones, copitos, etc, se siguen presentando en el último pozo de inspección, en el cual no es posible solucionar el retiro con cribas porque existe mucha materia fecal sin disolverse que sería igualmente retenida por las cribas. Como solución, se recomienda la instalación de bombas “dilaceradoras”. Las hay de dos tipos: de cuchillas y de piñones. Al operarse cumplen dos funciones:
destruyen
los
sobrenadantes
licuándolos o triturándolos y homogenizan la carga contaminante
1.4
HOMOGENIZACION
La homogenización tiene por objeto eliminar las altas concentraciones de carga contaminante que pueden presentarse puntualmente. De esta manera se disminuyen las variaciones en la dosificación de los agentes oxidantes. La homogenización se puede lograr con la misma bomba que destruye los sobrenadantes.
5
1.5
ECUALIZACION
La ecualización consiste en la regulación del caudal de entrada a un sistema de tratamiento con el objeto de convertir flujos variables en un flujo constante. Esto es muy importante dado que las mejores condiciones de operación de los procesos unitarios que comprenden la PTARC se logran a un caudal constante. En horas picos es posible que el caudal alcance un valor entre 2 y 3 veces el caudal nominal de la PTARC y no resulta práctico ni económico incrementar la capacidad instalada del sistema de tratamiento solo para atender estos picos de demanda. Entonces se plantea un sistema de ecualización-homogenización con una capacidad de almacenamiento de 10 a 15 M3 (2 o 3 tanques de 5 M3). La descarga de la bomba dilaceradora debe estar ubicada en un tanque diferente al de la bomba sumergible que alimenta a la PTARC. Los tanques deben estar conectados con tuberías de 2” o mínimo de 1 ½”, para garantizar un flujo adecuado de un tanque a otro. Los tanques deben ser de igual geometría y deben estar nivelados para lograr la capacidad máxima.
2.
COMPONENTES
2.1
BOMBA SUMERGIBLE Para el bombeo inicial, se ha previsto la instalación de una bomba en acero inoxidable de 1 HP, 220 V bifásica. La conexión de descarga se realiza mediante acople rápido en aluminio de 1 ½” de diámetro conectado el macho a la bomba y la hembra a una manguera de 6 metros de largo.
El encendido y apagado de la bomba sumergible es controlado mediante el flotador acoplado a la bomba.
6
7
2.2
SISTEMA DE DOSIFICACION DE ION FERRATO El sistema de dosificación que genera el ion ferrato está compuesto de 2 bombas
dosificadoras
con
sus
respectivas mangueras de conexión, acoples y válvulas de cheque de ¼”, 2 depósitos mezclador
para
químicos
estático
de
y
un alta
turbulencia en acero inoxidable de 2”, con extremos bridados. Las bombas dosificadoras tienen un rango de 1 a 10 lph Para un caudal de 1 litro por segundo, tenemos 3.600 litros por hora de agua residual. Una dosificación típica, de 20 mg/l (20 ppm) requiere 72 gramos de ion ferrato puro o 1.800 gramos de una solución al 4%. De tal manera que se ajusta la dosificación a 2 litros por hora. Los depósitos de polietileno tienen una capacidad de 32 litros y todos los días se debe verificar su contenido para garantizar que siempre hay disponible químicos para la oxidación. Adicionalmente se suministran químicos para una duración aproximada de 30 días calendario. Este suministro adicional tiene las concentraciones comerciales del 15% para el hipoclorito de sodio y 40% para el cloruro férrico. Para su aplicación deben diluirse. El Cloruro férrico al 40% se debe diluir al 4% agregando 9 litros de agua por cada litro de solución al 40% (con agua preferiblemente filtrada por membrana) y el hipoclorito de sodio al 15% se diluye al 4%, adicionando 2.9 litros de agua por cada litro de solución al 15%.
2.3
TANQUE INTEGRADO
8
El tanque integrado, construido en acero inoxidable 304 calibre 14, comprende 4 compartimientos:
Reactor
de
oxidación,
Módulo de Electrofloculación, Módulo de Flotación y Tanque de Agua Clarificada. El módulo de flotación cuenta con un barredor de lodos y una flauta de descarga de agua saturada que se describen en el sistema de flotación. El recorrido del agua en proceso es: Inicia en la descarga del MEAT al reactor de oxidación, pasa por debajo al módulo de Electrofloculación y luego por rebose al módulo de flotación, nuevamente por debajo a un pequeño compartimiento de transición y por último al tanque de clarificado.
2.3.1 REACTOR DE OXIDACION El
reactor
de
oxidación
es
el
primer
compartimiento que nos permite que se lleven a cabo las reacciones de oxidación. Para un tiempo de 2 minutos, la capacidad es de 120 litros. El tanque dispone de un drenaje para cuando se transporta de un lugar a otro.
2.3.2 ELECTROFLOCULADOR Consta de un compartimento o módulo, Dos rejillas con 5 electrodos y una fuente conmutada de 300 W, 120 V AC/12 V DC. La fuente conmutada se activa y se desactiva (ON/OFF) en
forma automática, simultáneamente con la activación de las bombas dosificadoras. El electrofloculador se monitorea mediante un amperímetro de corriente directa que nos indica la intensidad de la corriente directa que pasa por las rejillas. Cuando el amperaje supere el límite establecido, las rejillas deberán limpiarse para recuperar su efectividad.
2.3.3 MÓDULO DE FLOTACIÓN El módulo de flotación es parte del sistema de flotación por aire disuelto. Es un depósito con una flauta de descarga en el fondo que libera agua saturada con aire que se despresuriza para producir microburbujas que con su poder ascensional arrastran los flóculos hasta la superficie en donde se acumulan y son barridos por el barredor de lodos. Los lodos barridos se depositan en un receptáculo con fondo inclinado que se encuentra instalado entre el módulo de flotación y el tanque de agua clarificada. El tanque dispone de un drenaje para cuando se transporta de un lugar a otro.
2.3.4 TANQUE DE AGUA CLARIFICADA Es el último de los compartimientos del tanque integrado y recibe el agua clarificada proveniente del módulo de flotación.
Desde
este tanque se inicia el proceso de filtración y por eso tiene instalado un flotador que controla la bomba de filtración.
Este tanque también
alimenta la bomba de saturación de agua, peo como ese flujo retorna al tanque de flotación y luego al de clarificado, no es necesario un segundo flotador.
9
10
2.4
SISTEMA DE FILTRACION
El sistema de filtración comprende la bomba de filtración, el filtro de intercambio iónico, el filtro de arena, el filtro de carbón activado y la membrana de ultrafiltración. El filtrado comprende la última parte del tratamiento y nos garantiza un efluente con calidad uniforme. Su operación es automática y está controlada por un flotador eléctrico ubicado en el tanque de agua clarificada. Aunque el sistema de filtración opere de manera independiente a la succión de la bomba sumergible, es preciso equilibrar el caudal de la descarga de la bomba sumergible respecto del caudal tratado por el resto del sistema. Es conveniente que cuando se equilibren los flujos, el tanque de agua clarificada se encuentre en un 60% de su capacidad, de esta manera se cuenta con un margen tanto para realizar los ajustes según sean del caso.
2.4.1 BOMBA DE ALIMENTACION DE FILTRACIÓN Es una bomba de 1.5 HP 220 V Bifásica, Tipo Jet, succión y descarga en 1” NPT. Marca ESPA, Referencia Prisma 35 4N M o similar. Es una bomba centrífuga multietapa monoblock. Es bomba es una bomba para trabajo continuo.
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En la descarga de la bomba se encuentra conectado una válvula tipo globo de 1” que se utiliza para regular el flujo de filtración. El balance hidráulico del sistema depende de que el flujo de agua filtrada sea igual al flujo de entrada al sistema.
2.4.2 FILTRO DE INTERCAMBIO IONICO El filtro de contacto de intercambio iónico es un sistema catiónico binario de cobre y zinc que tiene por objeto realizar intercambio de electrones que permite la
eliminación de algunos compuestos indeseables en el agua. Especialmente de elementos que potencialmente pueden afectar la vida útil de las membranas. El filtro de Intercambio Iónico se ha dispuesto en una tubería de PVC de alta presión con dos uniones universales de 1” para facilitar su remoción y un tapón roscado en la parte inferior para poder extraer el medio filtrante para la limpieza especial periódica.
2.4.3 FILTRO DE ARENA Para eliminar el material particulado que logra atravesar el módulo de flotación, se utiliza un filtro de grava y arena, provisto de una válvula multiport de 6 vías que facilita el retrolavado del filtro. El filtro trabaja con una presión de hasta 100 PSI, con una presión de filtrado de 80 PSI Si la presión sube de 90 PSI debe efectuarse el retrolavado. El agua de retrolavado se dispone en el tanque de homogenización. De tal manera que los sólidos retenidos en este filtro regresan a cabeza de proceso y solo es posible que salgan del sistema por la vía de los lodos del sistema de flotación.
2.4.4 FILTRO DE CARBON ACTIVADO El filtro de carbón activado se utiliza para eliminar algunas sustancias por el proceso de adsorción. El contenedor es exactamente igual al filtro de arena. La capacidad de adsorción del carbón activado se va perdiendo con el tiempo, por lo que es necesario reemplazar cada 6 meses el lecho filtrante.
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2.4.5 MEMBRANA DE ULTRAFILTRACION Totalmente automatizado, el sistema de ultrafiltración es el último de los procesos del sistema de tratamiento. Con un corte de 0.02 µm, se garantiza con una altísima confiabilidad, una excelente calidad del efluente. El funcionamiento de la membrana está programado mediante un temporizador asincrónico. Inicialmente se determina un tiempo de permeado de 30 minutos y un tiempo de limpieza de 45 segundos. La activación de la válvula solenoide es automática y está controlada por el Logo. Durante el arranque y puesta en marcha se podrán efectuar los ajustes necesarios para adecuarse a las condiciones de campo. La alimentación de la membrana se realiza por la parte inferior. Para evitar que la membrana se reseque en los tiempos de parada del sistema, se ha conectado una válvula tipo cheque de cortina que retiene el agua en el interior de la membrana. Si el tiempo de parada supera los diez días, se debe preparar una solución de hipoclorito de sodio de 200 ppm y sumergir durante 4 horas la membrana, luego filtrar agua limpia durante 2 minutos y mantener la membrana en posición vertical para que no pierda el agua que la preservará de la resequedad.
LAVADO DE LA MEMBRANA.- El lavado de la membrana se realiza periódicamente de manera automática. La membrana no dispone de un flujo de rechazo simultáneo al de filtración, sino que retiene los sólidos de tamaño superior al corte de la membrana y esto va mermando la capacidad de permeado. Al decaer la tasa de filtración es cuando el lavado retira los sólidos acumulados y los retorna a cabeza de proceso, gran parte de estos sólidos serán retirados en el tanque de flotación, otra parte será retenida en el filtro de arena y una pequeña porción retorna a la membrana para repetir el ciclo.
Para mejorar la condición de lavado de la membrana, una bomba periférica, utilizando agua proveniente del filtrado de la membrana, enviará un flujo en sentido contrario al permeado. En ese momento la válvula solenoide de retrolavado se encuentra abierta y la válvula solenoide de filtrado se encuentra cerrada. Como en la parte inferior de la membrana se encuentra una válvula de cheque, la única salida es la parte superior. Esta condición permite que tanto el agua limpia que entra en contraflujo, como el agua clarificada que ya no filtra sino que pasa derecho, arrastran los sólidos retenidos, limpiando adecuadamente la membrana. El encendido y apagado de la bomba periférica se realiza de manera automática y simultáneamente con el cierre de la válvula solenoide de filtración y la apertura de la válvula solenoide de lavado.
2.5
SISTEMA DE FLOTACIÓN
La flotación por Aire Disuelto (DAF por sus siglas en inglés) es un proceso físico en el que se utilizan microburbujas de aire para retirar del agua residual en proceso gran parte de los sólidos suspendidos. Se basa en el principio de la solubilidad del aire en el agua sometida a presión. Consiste fundamentalmente en someter el agua cruda a presión en un recipiente, introduciendo simultáneamente aire comprimido, hasta lograr la dilución del aire en el agua. Posteriormente se despresuriza el agua en condiciones adecuadas, las macro burbujas se transforman en micro burbujas del orden de 40 micras que se adhieren a los flóculos en cantidad suficiente para que su fuerza ascensional supere el reducido peso de los flóculos, e inclusive produce el arrastre de partículas discretas relativamente pesadas, elevándolos a la superficie, de donde son retirados continua o periódicamente, por medios mecánicos.
COMPONENTES DEL SISTEMA DE FLOTACION 2.5.1 Tanque de Clarificado
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Es el depósito de donde se tomará el agua para
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incorporarle el aire. En nuestro caso, la succión en 1” se mantendrá con cabeza positiva por lo que las pérdidas
por
relevantes.
accesorios
y
Adicionalmente
tubería la
no
son
bomba
se
mantendrá cebada siempre. Forma parte del tanque integrado.
2.5.2 Bomba de Saturación. Es una bomba PEARL JSP 10 Tipo Jet de 1 HP y 220 V monofásica ó similar. (También puede trabajar a 110 V). Es la bomba que succiona agua del tanque de clarificado y la descarga en el tanque de saturación de aire. La presión de trabajo está entre 40 y 55 PSI, esto implica un desplazamiento a la izquierda en la curva de desempeño de la bomba, lo cual puede producir calentamiento en la zona del impeler por centrifugación del agua a bajo caudal. Por tal razón, y en virtud de tener cabeza positiva en la succión, incrementamos el caudal entre 12 y 18 lpm, lo que representa entre un 20 y 30% del caudal nominal del sistema.
2.5.3. Es
un
Tanque de Compensación de Presión.tanque
instrumentado
con
presóstato
y
manómetro y se utiliza para evitar que la bomba de saturación opere cuando se cierra la válvula cheque por exceso de presión en el tanque de saturación. El cheque impide que el aire llegue a la bomba pero al impedir el flujo de agua la bomba centrifuga el agua en la zona del impeler y muy rápidamente eleva la temperatura del agua, llegándose a calentar la tubería y accesorios de PVC e inclusive hasta el motor. Para evitar perturbaciones en el presóstato, éste se instala conectándolo mediante una manguera tipo “tubing” de unos 40 cm de largo.
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2.5.4
Tanque de saturación.-
Es un recipiente hermético construido en tubería de acero inoxidable 304, con conexiones para entrada y salida de agua, entrada de aire, manómetro y válvula solenoide para purgar los excesos de aire. EL tanque de saturación se fija al piso mediante 3 pestañas de anclaje, cada una con dos tornillos de ¼”.
2.5.5
Compresor de Aire
Es un equipo de 1 HP con sistema de compresión, que nos garantiza un flujo constante de 3 CFM a 60 PSI. El tanque de almacenamiento viene calibrado para trabajar en un rango de 60 a 90 PSI. Está provisto de una válvula de regulación de presión para mantener el flujo a una presión constante. La conexión del compresor al tanque de saturación se realiza mediante manguera para aire de ¼”.
2.5.6. El
tanque
Tanque de Flotación de
flotación
es
un
compartimiento
contiguo
al
módulo
de
Electrofloculación. En la parte superior cuenta con un dispositivo barrelodos que permite la remoción de los lodos acumulados. En la parte inferior se encuentra conectada una flauta de distribución del agua saturada de aire. El flujo del agua a tratar va desde la parte superior hasta la parte inferior donde pasa al tanque de transición que entrega el agua clarificada. Este recorrido hace que el flujo descendente se encuentre con el lecho de microburbujas ascendentes que se adhieren a los floc y sólidos suspendidos haciéndolos flotar suavemente.
2.5.7
Barredor de Lodos
Es un dispositivo compuesto de una paleta de aluminio con lengüeta en neopreno de 3 mm, la cual está montada sobre dos cadenas que giran sobre piñones acoplados a chumaceras mediante varillas de acero de 1/2”. El sistema es puesto en movimiento mediante un motorreductor de 9 RPM y 30 W de potencia.
2.6
TABLERO DE CONTROL
El sistema cuenta con un tablero de control con los siguientes circuitos: a) Bomba Sumergible – Bombas dosificadoras – Electrofloculador b) Bomba de filtración c) Lavado de membrana d) Bomba de saturación e) Bomba de retrolavado - Válvula solenoide de agua filtrada – Válvula solenoide de lavado. El circuito de Bomba Sumergible – Bombas dosificadoras – Electrofloculador está diseñado para que cuando la bomba sumergible no esté operando, las bombas dosificadoras se apaguen, de esta manera se evita que se siga generando el oxidante sin que haya flujo a tratar. Cuando por alguna circunstancia se apaguen las bombas dosificadoras, también se apague la bomba sumergible. De esta manera se evita que entre agua cruda sin oxidar al sistema. El lavado de membrana, con temporizador asincrónico, controlará simultáneamente el encendido de la bomba periférica, el cierre de la válvula solenoide de agua filtrada y la apertura de la válvula solenoide del agua de retrolavado.
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A B C D E F G H I J K A. B. C. D. E. F. G. H. I. J. K. L. M. N. O.
Alarma Sonora Horómetro Luz Piloto indicadora de encendido del tablero Selector de dos posiciones para encendido del tablero Temporizador asincrónico Válvula solenoide de purga de aire Lector de ORP tanque de oxidación Lector de ORP agua tratada Luces piloto indicadoras de mal funcionamiento Selector Bomba Sumergible Selector Electrofloculador Selector Bombas dosificadoras Amperímetro DC electrofloculador Pulsador parada de emergencia Temporizador asincrónico retrolavado de membrana Temporizador asincrónico Barrelodos
L M N O P R S T U V
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P. Q. R. S. T. U. V.
Selector Barrelodos Selector Válvula solenoide de purga de aire Cerradura Tablero Luces piloto indicadoras de encendido Selector Retrolavado de membrana Selector Bomba de Filtrado Selector Bomba de Saturación
El acumulador de horas de trabajo (Horómetro) registra el tiempo acumulado y depende del circuito de la bomba sumergible. El tablero se conecta a la red de suministro de energía a 220 V corriente alterna monofásica. El suministro de energía monofásica a 110 V es interno y no debe manipularse. En la parte externa el tablero cuenta con pilotos que se encienden para indicar que equipo está funcionando. El diagrama unifilar del tablero de control se puede ver en los anexos
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3.
ARRANQUE Y PUESTA EN MARCHA
3.1
VERIFICACION HIDROSTATICA INICIAL
Con todos los equipos, accesorios y tuberías conectados y adecuadamente instalados se procede a efectuar una carga con agua limpia que tiene por objeto verificar condiciones hidrostáticas en la tubería, conexiones y depósitos. El sistema no debe presentar fugas o filtración en ninguna conexión, acople o en cualquiera de los compartimientos. Si se detecta una filtración o fuga, ésta debe repararse antes de arrancar el sistema. Es absolutamente indispensable que el sistema se encuentre totalmente nivelado. De ser posible puede construirse una placa en concreto de 5 cms de espesor con malla electrosoldada. Si no fuese posible, pueden colocarse traviesas de madera en el terreno natural sobre estacones enterrados que actuaran como pilotes manteniendo las estibas en el mismo nivel. Todo esto porque aunque el sistema sin agua pesa menos de 700 Kg, una vez que ha sido cargado con agua, alcanza un peso de más de 1800 Kg.
3.2
CONEXIÓN ELECTRICA
El sistema cuenta con un tablero eléctrico, descrito en el numeral 2.6 de este manual. Una vez conectado a la red de suministro de energía, se verifica su estado mediante el selector de encendido. Se debe verificar que el voltaje corresponda al requerido. Si se presentan fluctuaciones muy grandes, se puede ocasionar un mal funcionamiento de los equipos eléctricos, incluyendo las válvulas solenoides. Si se presenta una fluctuación que sea superior al 10%, se deberá instalar un estabilizador de voltaje.
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3.3
ENCENDIDO INICIAL
Con el sistema cargado con agua limpia se procede a verificar todos y cada uno de los circuitos. El encendido de las bombas, solo para comprobar el circuito, puede realizarse con la válvula de descarga totalmente cerrada. Con la válvula de ingreso al mezclador estático totalmente cerrada, se coloca la bomba sumergible dentro del tanque de homogenización y se procede a colocar el selector de encendido en la posición 1. Si el nivel del agua residual en el tanque de homogenización es suficiente para hacer flotar el control de nivel eléctrico, la bomba sumergible se encenderá y con ella de manera automática se encenderán las bombas dosificadoras y el electrofloculador. Inmediatamente se comprueba que los equipos funcionan, se procede a apagar cada equipo comprobado.
3.4
CAUDAL DE TRABAJO
El caudal de entrada al sistema depende de la capacidad del sistema de filtración. La forma más conveniente de ajustar el caudal es observar el tanque de agua clarificada una vez que se encienda el sistema de filtración. El nivel del tanque empieza a bajar y el agua retirada por la bomba de filtración debe ser compensada con la entrada de agua desde la bomba sumergible. El caudal de la bomba sumergible se controla con la válvula de ingreso al mezclador estático. Se realizan los ajustes hasta que el nivel del tanque de clarificado se mantenga estable en un 60% de su capacidad. A medida que se disminuye la rata de filtración, el nivel del tanque aumentará y es necesario disminuir al caudal de entrada. El caudal de filtración, puede aforarse a la salida de membrana. Se realizan 3 mediciones y se promedia el valor. Es posible obtener valores de filtrado por encima de 1 lps. A medida que el filtro de arena se colmata, la rata de filtración tiende a disminuir. Esto es completamente normal. Una vez que se realiza el retrolavado del filtro, se recupera la tasa de filtración.
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22
3.5
PUESTA EN MARCHA
Lo primero que se debe poner en marcha, una vez que el sistema está cargado con agua limpia, es el sistema de flotación, para lo cual se llevará a cabo la siguiente secuencia: Se abre totalmente la válvula de cierre rápido tipo globo que controla la succión desde el tanque de clarificado. Sin encender la bomba de saturación, se abre la válvula de descarga para que por gravedad la bomba se llene de agua y se desplace el aire. Se cierra parcialmente la válvula de descarga y se enciende la bomba de saturación. Una vez que el manómetro del tanque de compensación marque más de 30 psi, se abre la totalidad de la válvula de descarga. Se observa el manómetro del tanque de saturación y cuando la presión en este alcance las 50 psi se empieza a abrir la válvula de cortina hasta que la presión baje a 40 PSI. Una vez estabilizado el flujo, se cierra un poco la válvula de descarga. La presión del tanque de saturación inmediatamente disminuye y se procede a cerrar la válvula de cortina hasta recuperar la presión a 40 PSI. En este momento se empieza a introducir aire a presión. Se abre parcialmente la válvula de cierre rápido en la salida del compresor y se abre totalmente la válvula de cierre rápido que antecede a la válvula de aguja. Esta debe estar totalmente cerrada. Se procede a abrir lentamente la válvula de aguja hasta ajustar el caudal de tal manera que en la superficie del agua en la zona de flotación se presente una apariencia lechosa sin presencia de burbujas grandes o burbujeo apreciable a simple vista. La entrada de aire a mayor presión hace subir la presión, la cual debe estabilizarse en 42 psi. A esta presión se han logrado excelentes resultados. (no obstante podría haber variaciones dependiendo de la presión atmosférica)
Una vez sea estabilizada la saturación y la recirculación, el sistema ya está listo para iniciar los primeros ciclos de filtración que tiene por objeto lavar los filtros de arena y el de carbón activado. El filtro de intercambio iónico no necesita lavado inicial. El Lavado del filtro de arena se realiza de la siguiente manera: La válvula multiport del filtro de intercambio iónico se ubica en posición de filtrado; la válvula multiport del filtro de arena se ubica en posición de FILTRADO (Filter). Sin encender la bomba de filtración se abren totalmente las válvulas de cierre rápido de la succión y la de descarga para que se llene de agua la tubería y se cebe la bomba. Una vez que se cebe la bomba se cierra la válvula de descarga y se enciende la bomba y se procede a abrir lentamente la válvula de descarga y se mantiene abierta unos 2 minutos y luego se cierra. Se ubica la válvula en posición de RETROLAVADO (Waste) y se repite el procedimiento otros 2 minutos. Se debe disponer del agua limpia para reponer el agua que se gasta en los lavados. Una vez cerrada la válvula, se coloca la válvula multiport en la posición de ENJUAGUE (Rinse) y se deja correr el agua otros dos minutos. Por último, se cierra la válvula de descarga y se ubica la válvula multiport nuevamente en posición de filtrado. En esta posición se procede a efectuar los mismos ciclos en el filtro de carbón activado. IMPORTANTE: NO CONECTAR LA MEMBRANA CUANDO SE ESTA HACIENDO LAVADO INICIAL DE FILTROS. Una vez que se ha efectuado el lavado inicial de los filtros de arena y de carbón activado, se procede a conectar la membrana de ultrafiltración y se efectúa un ciclo de filtrado para comprobar el permeado de la membrana. Desde la primera filtración en la membrana el agua sale absolutamente clara, pero durante los primeros minutos puede presentar un ligero olor a químicos tipo alcohol, que corresponden a los preservantes con que se impregna la membrana
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para su traslado desde el lugar de fabricación. Esta primera agua filtrada puede disponerse en el tanque de homogenización. Terminados los ciclos de limpieza se procede a cargar la planta con aguas residuales verificando que se encuentren encendidos tanto las bombas de dosificación como el electrofloculador. Se ajustan las bombas dosificadoras en un 20% (Posición 2) que corresponde a aproximadamente 2 litros por hora. Luego de 2 minutos se verifica la lectura del medidor de Potencial de Oxido Reducción (ORP). Si el ORP está por debajo de 300 mV se sube la dosificación al 30% que corresponde a 3 litros por hora, en cada bomba dosificadora y se controla el ORP si se mantiene por debajo de los 300 mV se aumenta nuevamente y así sucesivamente. Si por el contrario el ORP sube por encima de 500 mV, se baja la dosificación hasta que se e ncuentre en el rango +300 a + 500 mV. Es IMPORTANTE que ambas bombas dosificadoras se ajusten con la misma dosificación ya que los compuestos se han diluido para que tengan una concentración del 4% cada uno. La siguiente revisión consiste en observar el funcionamiento del electrofloculador, para lo cual se verifica el amperaje de la fuente conmutada y la calidad del agua clarificada. La fuente permite aumentar el amperaje hasta el máximo nominal. Normalmente se necesita menos amperaje que el máximo para lograr un flóculo consistente. Una vez que el nivel lo permita se procederá a efectuar los ciclos de filtración, verificando que la presión en filtro de lecho mixto se mantenga constante.
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4.
OPERACIONES RUTINARIAS Y MANTENIMIENTO
4.1
TANQUE DE HOMOGENIZACION - ECUALIZACION
Por lo menos una vez por día se verifica que al tanque de homogenización no presente elementos sobrenadantes como bolsas plásticas, toallas higiénicas, condones u objetos similares. De ser así se de parar la planta y proceder a retirar estos elementos manualmente. La presencia de cualquier elemento sobrenadante en la bomba de succión anula la garantía del fabricante sobre la misma.
4.2 BOMBA SUMERGIBLE En el momento de la inspección del tanque de homogenización, se iza la bomba para verificar que en la succión no presente obstrucción por elementos extraños. En caso de presentarse se procederá de manera inmediata a efectuar limpieza de la obstrucción. El funcionamiento de la bomba de succión se verifica en el testigo en el tablero de control y en el flujo en el reactor de oxidación, el cual debe presentar un flujo laminar constante hacia el compartimiento del electrofloculador. Una vez cada 6 meses la bomba de succión se enviará a mantenimiento preventivo. Para este caso se dispondrá de la bomba suplente durante el tiempo de mantenimiento. Una vez que la bomba sea conectada después del mantenimiento, la bomba suplente se limpiará adecuadamente para almacenarla como bomba de contingencia. La bomba de suplencia se mantendrá cerca de la planta de tratamiento para que pueda ser reemplazada en un lapso de 15 minutos. La manguera de descarga es una manguera de caucho de alta resistencia. Se debe verificar que no presente fugas, caso en el cual es necesario reemplazarla y
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determinar la causa de la fuga. La manguera no debe rozar con superficies cortantes o punzantes.
4.3
MEZCLADOR ESTATICO
El mezclador estático no posee partes móviles y es libre de mantenimiento. No obstante, cada 3 años se debe verificar el estado de los álabes internos fabricados en acero inoxidable para verificar la acción del ion ferrato sobre los mismos. Debido a la fuerte acción del Ion Ferrato, eventualmente las mangueras de succión y descarga pueden obstruirse. Por lo menos una vez al día se debe verificar que no presenten obstrucción, de lo contrario se le debe realizar limpieza.
4.4
TANQUE INTEGRADO
4.4.1 REACTOR DE OXIDACION El reactor está construido en acero inoxidable 304 de larga durabilidad. Una vez cada dos meses se le debe efectuar una limpieza para retirar cualquier adherencia en su superficie. Es posible que la lámina de acero se opaque o se manche de un color amarillento, pero esto no compromete la integridad estructural del acero inoxidable.
4.4.2. ELECTROFLOCULADOR Para el compartimiento se aplica la misma recomendación del reactor de oxidación. Los electrodos de acero inoxidable son prácticamente libres de mantenimiento pero los de hierro se van agotando y su reemplazo procede cuando su desgaste alcance un 70% del electrodo nuevo. La fuente conmutada se debe revisar una vez por año para verificar su estado. En caso de presentar deterioro se debe reemplazar por una fuente nueva. Su vida útil es superior a los 5 años.
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El paso de la corriente por los electrodos de hierro, además de liberar el ión férrico, también produce cierto nivel de oxidación que representa un obstáculo para el paso de la corriente por lo que se produce un aumento de la intensidad eléctrica. Si el amperímetro de corriente directa indica una intensidad de corriente superior a 6 amperios, se procederá a efectuar limpieza de los electrodos con grata metálica.
4.4.3 MODULO DE FLOTACION Los lodos generados en la PTAR son inertes y libres de mal olor. No necesitan ser bio-digeridos. Tampoco pueden considerarse como abono. A lo sumo como recuperador de suelos una vez que han sido secados. Se recomienda adicionarles cal hasta que el pH alcance un valor de 12. Eventualmente, el sistema de barrido de lodos puede ocasionar salpicaduras. Al final de cada jornada se procederá a realizar la limpieza de las superficies salpicadas de lodo para evitar que se adhieran de manera permanente. La flauta de distribución del agua saturada de aire puede obstruirse. Cada dos meses se procederá a desocupar el tanque de flotación y se revisará la flauta para verificar que no tenga obstrucción de cualquiera de sus orificios. A la bomba de saturación se le deberá efectuar mantenimiento preventivo cada 6 meses. El compresor se someterá a mantenimiento preventivo cada 6 meses. El tanque de saturación se revisará una vez al año para verificar el estado del difusor de aire y la hélice de mezcla.
4.4.4 TANQUE DE AGUA CLARIFICADA En el tanque de agua clarificada se debe verificar dos veces por día que no haya migración de lodos desde el tanque de flotación. En el mismo tanque se verifica el
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funcionamiento del flotador que consiste en levantarlo y observar que ese enciende de manera automática la bomba de filtración. Para el compartimiento se siguen las mismas recomendaciones de los otros compartimientos. Todos los tanques deben drenarse para su transporte.
4.5
SISTEMA DE FILTRACION
4.5.1 BOMBA DE FILTRACION El funcionamiento de la bomba de filtración está determinado por el control de nivel eléctrico instalado en el tanque de agua clarificada. Ante cualquier eventualidad, este equipo debe contar con equipo de suplencia, el cual puede instalarse y conectarse en 20 minutos. La bomba de filtración se someterá a mantenimiento preventivo una vez al año, caso en el cual será reemplazada por la bomba de suplencia. El equipo de suplencia lo proveerá el cliente.
4.5.2. FILTRO DE ARENA El filtro de lecho arena opera como filtro de profundidad y por lo tanto acumula los sólidos retenidos hasta que estos impiden una adecuada filtración haciendo aumentar la presión en el manómetro de control. Cuando la presión aumenta por encima de las 90 PSI, se debe efectuar la operación de retrolavado que se realiza con la misma agua del tanque de agua clarificada. Para esta operación solo se necesita mover la válvula multiport desde la posición de filtrado hasta la posición de retrolavado durante unos 5 minutos. Luego se debe retornar la válvula a la posición de Filtrado. Para determinar la presión de filtrado es necesario desconectar la membrana.
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4.5.3 FILTRO DE CARBON ACTIVADO
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Aunque no es usual que el filtro de carbón activado acumule sedimentos, es preferible hacerle un retrolavado de 3 minutos una vez por semana.
4.5.4 MEMBRANA DE ULTRAFILTRACION La operación de la membrana de ultrafiltración está totalmente automatizada. Eventualmente se debe verificar
que el controlador no se ha desprogramado
haciendo un chequeo del tiempo de filtrado y el de limpieza (Inicialmente estimados en 30 minutos y 90 segundos respectivamente). En caso de que no coincida el tiempo medido con el programado se debe efectuar un ajuste inmediato mediante el procedimiento que se anexa y que ha sido suministrado por el fabricante. Cada vez que la planta vaya a ser trasladada se debe realizar un ciclo de limpieza sumergiendo la membrana en agua filtrada a la que se le adicionan 200 ppm de hipoclorito de sodio. La vida útil de la membrana es de 8 años o más. Para ello se debe verificar que los ciclos de limpieza sean los correctos y que la limpieza con la solución de hipoclorito se realice cada vez que el sistema esté sin operar más de 1 semana. La recomendación del fabricante es que la membrana no debe permanecer sin agua ya que la resequedad la deteriora. Para tal efecto se ha instalado una válvula tipo cheque de cortina que mantendrá a la membrana con agua siempre y cuando la membrana se mantenga en posición vertical. Si por alguna circunstancia, la membrana presenta una obstrucción que se evidencia con una disminución de su tasa de permeado, se necesita realizar un procedimiento de limpieza consistente en sumergir durante 4 horas la membrana en una solución de agua con ácido cítrico con un pH de 2; inmediatamente se introduce en una
